磁共振高分辨T2加權成像聯合基于體素內不相干運動彌散加權成像對直腸癌壁外血管侵犯的診斷價值

張宋玲，陳愛林

贛州市腫瘤醫院影像科，江西 贛州 341000

直腸癌是一種發生于乙狀結腸與直腸交界處至齒狀線之間的腫瘤，是臨床常見的消化系統惡性腫瘤之一[1-2]。近年來，隨著中國居民生活習慣和飲食結構的改變，直腸癌的臨床發病率越來越高，且呈年輕化趨勢。目前，早期發現并行手術切除治療是改善直腸癌患者預后的關鍵，但少部分患者術后會出現復發情況。壁外血管侵犯（extramural vascular invasion，EMVI）是引起直腸癌患者術后復發的一大因素，只有在術前明確患者是否存在EMVI，并制訂針對性的手術方案，才能盡量減少復發，改善患者預后[3]。MRI是現階段臨床常用的影像學檢查方法之一，在直腸癌的診斷中具有較高的應用價值。然而，MRI檢查時選擇的成像技術在診斷靈敏度方面存在一定的差異[4]。磁共振（magnetic resonance，MR）高分辨T2加權成像（T2 weighted image，T2WI）、基于體素內不相干運動彌散加權成像（intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging，IVIM-DWI）是MRI檢查的成像技術，兩者在直腸癌EMVI預測中的應用存在較大爭議。本研究探討MR高分辨T2WI聯合IVIM-DWI對直腸癌EMVI的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2021年11月贛州市腫瘤醫院收治的直腸癌患者。納入標準：①接受常規MRI檢查、腸鏡檢查，經病理檢查確診為直腸癌；②未接受過放化療；③臨床資料完整。排除標準：①影像學資料顯示有明顯的運動偽影或金屬偽影，且嚴重影響診斷；②合并心、肝、腎功能不全或其他惡性腫瘤；③合并嚴重精神疾病或認知障礙。依據納入和排除標準，本研究共納入82例患者，其中，男48例，女34例；年齡46～78歲，平均（60.32±11.08）歲；體重 49～95 kg，平均（61.38±12.15）kg；臨床癥狀包括便血、大便習慣改變、腹痛等。本研究經醫院倫理委員會審批通過，所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

82例患者均接受MR高分辨T2WI、IVIM-DWI檢查。檢查前，對患者進行常規健康宣教，并指導患者充盈膀胱。采用飛利浦1.5T ACHIEVA MR掃描儀和4通道相控陣體線圈進行圖像采集，主要進行常規 MRI、MR 高分辨 T2WI、IVIM-DWI掃描。MR高分辨T2WI掃描參數如下。①橫軸面快速自旋回波（fast spin echo，FSE）T2WI，準確顯示病變與周圍組織的關系。掃描參數：重復時間（repetition time，TR）3500 ms，回波時間（echo time，TE）80 ms，層間隔1 mm，層厚3.0 mm，視野（field of view，FOV）200 mm，矩陣248×242，激勵次數4，相位編碼為左右方向。②低位直腸癌必須增加冠狀面FSE T2WI以判斷病灶對肛周復合體（內外括約肌/提肛肌/直腸靜脈叢）的侵犯程度，平行腸管掃描，掃描參數：TR 3500 ms，TE 80 ms，層間隔1 mm，層厚3.0 mm，FOV 200 mm，矩陣248×242，激勵次數4，K空間并行采集。③矢狀位T2 FSE，相位編碼采用頭足方向，可能增加掃描時間，但獲得的圖像質量好。此外，通過在腹部增加飽和帶抑制呼吸運動偽影，體素為0.8 mm×0.8 mm。④IVIM-DWI掃描參數：TR 1325 ms，TE 63 ms，層間隔1 mm，層厚6 mm，FOV 240 mm×360 mm，矩陣 80×120，翻轉角90°，體素3 mm×3 mm×6 mm，平均采集次數8，b值取0、600 s/mm2。總掃描時間11 min 33 s。⑤動態增強掃描，三維快速場回波T1加權成像（three dimensional fast field echo T1 weighted imaging，3DFFE-T1）序列，掃描參數：TR 4 ms，TE 1.95 ms，FOV 375 mm×295 mm，矩陣 188×147，翻轉角10°，帶寬 434 Hz/pixel，體素1.99 mm×1.99 mm×4.00 mm，K空間4.6 s后開始填充，無間隔動態重復掃描12期，每期100幅圖像，第1期掃描結束后，經肘靜脈團注對比劑釓噴酸葡胺，用量為0.2 ml/kg，流率為2 ml/s，對比劑注入后以相同流率注入相同劑量生理鹽水，增強掃描時間為200 s。

1.3 圖像分析

在后處理工作站完成數據采集和分析，由2名專業、經驗豐富的影像學醫師對獲取的影像學圖片共同閱片分析，根據腫瘤邊緣、腫瘤相對血管的位置、血管大小、血管邊界進行評估[5]。0分：腫瘤穿透腸壁，但外輪廓光滑，無鄰近血管；1分：腫瘤穿透腸壁，呈條狀或小結節狀延伸，無鄰近血管；2分：腫瘤穿透腸壁，呈條狀或小結節狀延伸，且有鄰近血管，血管徑無增寬情況，管腔內無腫瘤信號；3分：鄰近血管有腫瘤信號，且血管徑有所增寬；4分：鄰近大血管有明顯腫瘤信號，血管輪廓不規則或呈結節狀擴張。0～2分為EMVI陰性，3～4分為EMVI陽性。聯合檢查時，任意一項檢查≥3分為EMVI陽性，反之為陰性。

1.4 觀察指標

以術后病理結果為金標準，分析MR高分辨T2WI、IVIM-DWI單獨及聯合檢查對直腸癌EMVI的診斷效能（靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值）。

1.5 統計學方法

采用SPSS 22.0軟件對數據進行統計分析。計數資料以例數和率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Kappa檢驗進行一致性分析，Kappa值＞0.75表明一致性較好，0.40≤Kappa值≤0.75表明一致性中等，Kappa值＜0.40表明一致性較差。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

術后病理結果顯示，82例患者中，EMVI陽性40例，EMVI陰性42例。MR高分辨T2WI+IVIMDWI診斷直腸癌EMVI的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值均高于MR高分辨T2WI、IVIM-DWI單獨檢查，差異均有統計學意義（P＜0.05）。MR高分辨T2WI、IVIM-DWI、MR 高分辨T2WI+IVIM-DWI與金標準的一致性Kappa值分別為0.674、0.694、0.875。（表1、表2）

表1 MR高分辨T2WI、IVIM-DWI單獨及聯合檢查診斷直腸癌EMVI與病理結果的對照

表2 MR高分辨T2WI、IVIM-DWI單獨及聯合檢查對直腸癌EMVI的診斷效能

3 討論

消化系統惡性腫瘤是威脅中國居民身體健康的一大類疾病。林艷蘋等[6]研究中的流行病學調查顯示，2005—2014年消化系統惡性腫瘤最常見的發病部位為直腸，占57.1%，可見直腸癌具有較高的發病率。目前，直腸癌的病因尚未明確，但該病的發生可能與飲食習慣、社會環境、遺傳等因素密切相關。早期有效的治療對改善直腸癌患者預后十分重要，經長期臨床探索發現，EMVI是影響直腸癌患者預后的主要因素之一。EMVI是指直腸固有肌層之外的血管存在腫瘤細胞，EMVI發生預示著患者具有同步轉移的可能[7-8]。術前準確評估患者有無EMVI對手術治療的指導、預后預測具有重要意義。

MRI是現階段臨床診斷直腸癌的重要手段，但常規MRI僅能觀察到腸壁外血管走行、血管腔內信號，靈敏度相對較低，極易誤診、漏診[9-10]。近年來，隨著MRI技術的進一步發展，越來越多成像技術應運而生。MR高分辨T2WI作為常用的MRI序列，在直腸癌的術前分期、腫瘤分化程度判斷、EMVI預測中廣泛應用。DWI是一種通過水分子擴散運動測定表觀彌散系數（apparent diffusion coeffecient，ADC）值來反映組織器官微觀結構變化的技術，而IVIM是DWI的發展和延伸，能精確描述DWI信號衰減與b值的關系，既能獲取水分子定量參數，又能反映組織灌注情況[11-13]。MR高分辨T2WI、IVIMDWI對EMVI的診斷已有一定的研究基礎，但聯合應用的價值尚缺乏相關研究支持。本研究結果表明，MR高分辨T2WI+IVIM-DWI診斷直腸癌EMVI的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值分別為100%、97.62%、98.78%、97.56%、100%，均高于MR高分辨T2WI（72.50%、78.57%、75.61%、76.32%、75.00%）、IVIM-DWI（77.50%、80.95%、79.27%、79.49%、79.07%），差異均有統計學意義（P＜0.05）。該結果提示，MR高分辨T2WI聯合IVIMDWI對直腸癌EMVI具有較好的診斷效能。雖然高分辨T2WI能夠有效顯示直腸壁結構、腫瘤組織、周圍組織以及腸壁血管呈迂曲的流空信號，但由于血管走向復雜、掃描層面等因素影響，造成高分辨T2WI難以獲取血管結構和管腔內腫瘤信號，導致單一應用的診斷效能還有待提升。IVIM-DWI主要是利用多b值對DWI序列進行圖像采集，主要反映微循環的灌注效應、純水分子的擴散運動，能夠實現ADC、微循環灌注信息的精準量化分析[14-15]。MR高分辨T2WI與IVIM-DWI聯合既能反映直腸壁結構、腫瘤組織及周圍組織等情況，又能反映腫瘤內新生血管分布、血流速度、腫瘤內血容量、腫瘤細胞核異型性、細胞核質比等擴散信息，為診斷醫師診斷EMVI提供更多影像學依據，進而提高診斷效能。此外，IVIM-DWI掃描過程中的各類參數能夠反映水分子擴散情況，避免血流灌注的影響，有助于獲取精準的組織細胞內水分子擴散信息[16-17]。由于惡性腫瘤細胞密度較高、腫瘤細胞內自由水分子減少等征象，對應參數會隨著腫瘤的惡性程度不同而發生改變，為臨床診斷提供準確依據[18-19]。對于直腸癌患者，腫瘤細胞的快速增殖會增加腫瘤內微血管密度及血管通透性，導致腫瘤內部毛細血管血流速度加快，IVIM-DWI的組織灌注參數隨著腫瘤進一步侵襲而升高，有利于醫師做出準確判斷[20]。

綜上所述，MR高分辨T2WI聯合IVIM-DWI對直腸癌EMVI具有較高的診斷效能。